資料中心是數字經濟時代的關鍵基礎設施，同時也是能耗和碳排放大戶。如今，在全球數智化轉型和“雙碳”目標大趨勢下，面對以指數級速度增長的資料“洪流”，加速降低資料中心能耗和碳排放，推動“綠色資料中心”發展，已變得更為迫切。那儲存系統作為資料中心的重要組成部分，如何降低碳排放，實現綠色發展？
近日，權威市場調研機構IDC與富士膠片共同釋出了有關資料中心碳排放量和LTO磁帶的有關調查結果彙總白皮書，指出面對不斷加劇的資料中心能耗和碳排放挑戰，行業應重新思考現有的資料儲存模式，透過採用更先進的現代磁帶儲存來實現可持續發展。
打造綠色資料中心，儲存不容忽視
當前，5G、AI、雲計算、大資料等新興ICT技術正在推動一場基於資料驅動的數字化、智慧化變革，以幫助各行各業提升生產、經營管理效率和決策能力。在這場變革中，資料作為新的生產力，要發揮出最大價值，不僅需要強大的運力和算力，更需要海量的資料資產。這意味著未來的資料中心需在不斷增強算力的同時，還要同步構建越來越強大的資料儲存能力。
本次釋出的白皮書指出，在全世界資料量逐年增加的情況下，很多大企業每2年處理的資料量會倍增。預計從2020年到2025年，資料中心儲存的資料量將以年均27%的速度增長。
面對逐年增長的資料量，資料中心要處理和儲存這些海量資料，必然會消耗更多的電能，產生更多的碳排放。根據IDC調查，主要資料中心的能源消耗量從2017年到2020年增加了31%，同時也伴隨著碳排放量的增加。
從資料中心的能耗組成看，主要包括IT裝置、製冷系統、供配電系統等部分產生的能耗，IT裝置的能耗又由伺服器、儲存和網路裝置等產生的能耗組成。據統計，製冷系統的能耗約佔資料中心總能耗的30%以上，IT裝置系統約佔50%。其中，對於儲存系統，若採用常規硬碟儲存方式，需要電力持續驅動，會消耗電能，其能耗約佔IT裝置系統能耗的30%以上；同時，持續的電力驅動還會產生熱量，從而增加製冷系統的能耗和碳排放。
顯然，面向未來，降低資料中心儲存系統的能耗和碳排放，同樣是實現“綠色資料中心”的突破重點。
LTO磁帶成為海量“冷資料”的絕佳儲存倉庫
按照使用頻率劃分，資料分為冷資料、溫資料和熱資料。冷資料指被訪問頻次較低的資料，熱資料指經常被訪問的資料，而溫資料介於冷熱資料之間。其中，冷資料的數量十分龐大，可以佔到資料總量的80%。面對未來不斷攀升的資料儲存量，尤其是被呼叫機會非常少且數量龐大的冷資料，如上所述，如果採用硬碟儲存方式，產生的執行和製冷能耗量是非常巨大的。
那有沒有一種更具成本效益的辦法來降低儲存能耗和碳排放？答案是，磁帶儲存。磁帶透過離線儲存資料，幾乎不消耗電量，無疑是海量冷資料的絕佳儲存倉庫。磁帶系統也可以作為近線或動態歸檔儲存層，這意味著資料可用於生產性使用，但不消耗處理能力，並且在不使用資料時幾乎不需要耗費環境資源。
根據IDC的預測，透過將資料的儲存地點轉移到LTO磁帶上，可對環境產生驚人的積極影響，預計到2030年可累計削減43.7%、約6億6400萬噸碳排放。這個數量相當於1.44億輛乘用車一年的溫室氣體排放量或8000萬個家庭一年的能源使用量。
除了非常節能，磁帶儲存還具備成本低、可靠性高、資料安全性高等優點，比如，以每GB成本計算，磁帶仍然是迄今為止成本最低的儲存介質；磁帶能夠可靠地長時間儲存資料，具有出色的誤位元速率和超過30年的長存檔壽命；磁帶可以儲存不可改變的資料副本，勒索軟體駭客無法對其篡改或刪除，從而能保證資料的完整性和可恢復性；磁帶系統可在硬體層面上對資料進行加密，能夠確保未經授權的人無法讀取磁帶上的資料。
面對不斷增長的資料量，目前很多資料中心經營者正致力於使用可再生能源來替代傳統能源，以推動綠色資料中心發展。但是，考慮到高額的引進成本、引進所花費的時間、以及穩定性等問題，資料中心所需要的能源很難全部依靠可再生能源來提供。對此，IDC在白皮書中指出，要加速打造綠色資料中心，實現可持續發展，行業還需重新思考現有的資料儲存方式，有必要透過引入成本低、能耗低、安全性高的磁帶儲存，來減少能源浪費和提升資源利用率。
富士膠片LTO磁帶加速促進“綠色儲存”
說起磁帶，可能很多人的腦海裡會第一時間閃現出老式盒式磁帶，認為這是一種古老的儲存技術。確實，磁帶儲存技術已經存在很長時間了，但你可能不知道，該技術一直沒有停止發展，幾十年來其儲存效能一直在不斷改進，並取得了巨大的進步。富士膠片正是深耕這一技術的領先者。
2021年9月7日，富士膠片推出了全新的“FUJIFILM LTO Ultrium 9資料流磁帶”。該產品不僅以富士膠片獨有的“BaFe磁性體”技術，實現了最大記錄容量45TB（未壓縮時18TB），比上一代產品增加了50%，還實現了快達1000MB/秒（未壓縮時400MB/秒）的高速資料傳輸，以及高品質的回讀訊號和低錯誤率，確保了資料讀取的高便利性和可靠性。
同時，該產品還非常適合資料中心低成本、高安全地長期儲存海量冷資料，實現節能儲存。資料顯示，使用該LTO磁帶儲存資料，相較HDD成本降低73%，能夠有效降低耗電，大幅度降低環境負擔；能在網路隔離的狀態下保管資料，對於系統故障、病毒感染、網路攻擊等造成的資料損壞、滅失的風險很低；且具有50年以上磁性穩定。
富士膠片表示，近年來隨著5G和高畫質4K/8K影片登場，萬物互聯的數字化轉型加速發展，以及AI大資料分析的普及，資料量正隨之急劇增加，其中，隨著時間流逝而訪問頻率變低的“冷資料”佔了全部資料的8成以上，而這些海量“冷資料”的利用和保管將增加資料中心的能耗和碳排放。為此，富士膠片正致力於普及可大幅降低環境負荷的LTO磁帶，削減以資料中心為首的儲存領域的碳排放，推進保護地球環境的綠色儲存。
